mRNA-LNP疫苗编码CDV血凝素为貉子提供高效保护:突破传统疫苗局限的新策略

《npj Vaccines》:mRNA-LNP vaccine encoding CDV hemagglutinin confers effective protection in raccoon dogs

【字体: 时间:2025年12月15日 来源:npj Vaccines 6.5

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  为应对犬瘟热病毒(CDV)在貉子等高致病性宿主中引发的严重疫情,研究人员开发了一种编码分泌型四聚体CDV血凝素(H)蛋白的mRNA-LNP疫苗。该疫苗在貉子中诱导高水平中和抗体,攻毒后实现100%存活率,且显著减轻组织病理损伤,为野生动物及经济动物CDV防控提供了创新解决方案。

  
犬瘟热病毒(Canine Distemper Virus, CDV)是一种高度传染性的莫比病毒属病原体,可感染多种食肉动物,引发呼吸道、胃肠道及神经系统疾病,尤其对貉子(Nyctereutes procyonoides)等养殖皮毛动物造成近乎100%的死亡率。当前使用的减毒活疫苗(Live-attenuated Vaccine, LAV)虽能提供有效免疫,但存在毒力返祖、对免疫缺陷宿主不安全等问题;灭活疫苗和亚单位疫苗则需多次免疫且保护效果有限。此外,貉子作为CDV的重要储存宿主,其疫苗评价模型亟待完善。为此,中国农业科学院特产研究所与南京诚仕(TheraRNA)生物医药技术有限公司的合作团队在《npj Vaccines》发表研究,首次开发了基于mRNA-LNP(Lipid Nanoparticle)技术的CDV血凝素(Hemagglutinin, H)疫苗,并在貉子中系统评估其免疫原性与保护效力。
研究采用的关键技术包括:①设计编码CDV H蛋白胞外域(ECD)的mRNA序列,并通过信号肽(SP)和四聚体结构域(Tβtetra)优化抗原分泌与稳定性;②利用微流控技术制备mRNA-LNP,动态光散射(DLS)表征颗粒粒径(约108 nm)与均一性;③通过间接免疫荧光(IF)、Western Blot(WB)验证体外抗原表达;④在BALB/c小鼠和貉子模型中评价疫苗免疫原性(ELISA检测抗体、流式细胞术分析T细胞亚群);⑤以CDV强毒株(HBF-1株)攻毒,通过生存率、临床评分、组织病理学(H&E染色)和qPCR病毒载量量化保护效果。
CDV-H mRNA-LNP疫苗的体内外表达验证
研究人员成功合成并封装了编码分泌型四聚体CDV H蛋白的mRNA,其纯度达90.2%,LNP粒径均匀(PDI=0.063)。小鼠体内荧光成像显示疫苗在注射部位高效滞留,体外转染CHO细胞后通过免疫荧光和WB检测到约95 kDa的糖基化H蛋白表达,证实疫苗具备良好的递送效率与抗原表达能力。
小鼠模型中诱导抗原特异性免疫应答
BALB/c小鼠免疫后,mRNA-H组在21天即产生高滴度H蛋白特异性抗体,且CD4+T细胞比例显著升高,提示疫苗偏向Th细胞介导的体液免疫应答,为后续大型动物实验奠定基础。
貉子中的安全性与免疫原性评估
疫苗在貉子中未引起局部或全身不良反应,体温、摄食及粪便均正常。免疫21天后,mRNA-H组和LAV组血清中和抗体滴度显著高于PBS对照组,同时外周血CD4+T细胞比例增加,再次验证疫苗以体液免疫为主导的保护机制。
攻毒后的保护效力与临床结局
攻毒实验显示,mRNA-H组貉子全部存活,且无发热、腹泻或神经系统症状,而PBS组全部死亡。与LAV组相比,mRNA-H组动物食欲维持更好,肠道病理损伤更轻,肛拭子抗原检测转阴时间更早,表明其临床保护效果优于传统减毒疫苗。
组织病理学与病毒载量分析
脑、肺、脾等组织病理评分显示,mRNA-H组仅见轻微水肿和炎症浸润,而PBS组出现神经元坏死、肺泡结构破坏及脾脏出血。qPCR检测进一步证实mRNA-H组各器官病毒RNA载量显著降低,尤其在直肠和肠系膜淋巴结中几乎无病毒残留,说明疫苗有效抑制了全身病毒扩散。
结论与展望
本研究首次证明CDV-H mRNA-LNP疫苗在貉子中可诱导强效中和抗体与CD4+T细胞应答,攻毒后提供完全保护且显著减轻组织病变。其优势在于避免了减毒疫苗的毒力风险,无需佐剂即可激发持久免疫,并具备快速适配流行毒株的潜力。未来需进一步评估疫苗在不同CDV基因型中的交叉保护性、长期免疫记忆及在其他易感物种(如狐狸、水貂)中的适用性。该工作为mRNA技术在兽医疫苗领域的应用提供了重要范式,对控制野生动物CDV传播及保障皮毛养殖业可持续发展具有深远意义。
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